本技術屬于水利消能，具體涉及一種組合式消能發電溢洪道結構。

背景技術：

1、溢洪道作為水利工程中確保大壩安全的重要設施，以其快速泄洪和調節庫容的優勢著稱。然而，隨著水流量的增加，溢洪道下泄的洪水帶來巨大沖擊力，對下游河道造成嚴重沖刷，不僅破壞生態環境，更危及人民生命財產安全。傳統溢洪道無法有效利用水流能量，反而會因能量累積而加劇下游破壞。

2、現有的溢洪道消能措施通常是在出口段末端設置消力池，但消力池往往因水流能量的沖擊而遭受損毀。水流沖擊力在溢洪道隨著高度的變化而增大，水流沖擊的動能沒有得到有效利用。

技術實現思路

1、本實用新型的目的是提出一種組合式消能發電溢洪道結構，不僅能夠有效解決溢洪道能量消耗和沖刷問題，還能充分利用水流沖擊帶來的能量，實現水能的有效利用，具有顯著的經濟效益和社會效益。

2、本實用新型采用的技術方案是：一種組合式消能發電溢洪道結構，包括底板1、翼墻2、u形消能墩6、弧形消能墩11；底板1的兩側分別連接有翼墻2，u形消能墩6、弧形消能墩11貼合安裝在兩側翼墻2之間，弧形消能墩11安裝在底板1出流方向，弧形消能墩11前部設有前板13，u形消能墩6安裝在前板13上且u形消能墩6的u形面朝來流方向，u形消能墩6前端的兩側翼墻2之間安裝有第一消能發電裝置，u形消能墩6的上部設有凹槽，凹槽內安裝有第二消能發電裝置，弧形消能墩11的弧形面上設有第三消能發電裝置，第一消能發電裝置、第二消能發電裝置、第三消能發電裝置均穿過一側的翼墻2后與發電機3連接。

3、具體地，所述第一消能發電裝置包括第一旋轉軸5及第一葉片4，第一旋轉軸5一端嵌于一側的翼墻2內壁，另一端穿過另一側的翼墻2后與發電機3連接，兩側翼墻2之間的第一旋轉軸5上安裝有第一葉片4。

4、具體地，所述第二消能發電裝置包括第二旋轉軸8及第二葉片9，第二旋轉軸8一端嵌于一側的翼墻2內壁，另一端依次穿過凹槽兩側內壁及另一側翼墻2后與發電機3連接，凹槽內的第二旋轉軸8上安裝有第二葉片9。

5、具體地，所述第三消能發電裝置包括第三旋轉軸14及金屬滾筒10，第三旋轉軸14一端嵌于一側的翼墻2內壁，另一端穿過另一側的翼墻2后與發電機3連接，兩側翼墻2之間的第三旋轉軸14上安裝有金屬滾筒10，金屬滾筒10沿弧形消能墩11外輪廓排列且接觸弧形消能墩11外輪廓表面。

6、優選地，所述凹槽內部出流方向開有溢流槽7。

7、優選地，所述弧形消能墩11底部貫穿開有泄流底槽12。

8、本實用新型的有益效果是：

9、?1.當泄洪水流沖擊時，第一消能發電裝置的葉片首先削弱水流，進行首次消能發電。隨著水流逐漸增大，水流沖擊u形消能墩，此時，經第一消能發電裝置消能后的水流在u型消能墩上進行挑流，并在空中消散，隨后，水流進入u型消能墩內部凹槽的第二消能發電裝置，再次進行消能和發電。下泄水流從u形消能墩出來后，進入第三消能發電裝置消能發電，水流能量得到最大化利用，不僅在能量轉化利用方面有益，而且可以使水流速度變緩具有導流的功能，從而防止對下游產生沖刷，減輕下游消力池的壓力，提升防洪安全，保護生態環境。

10、2.本實用新型安裝簡單、施工方便。

技術特征：

1.一種組合式消能發電溢洪道結構，其特征在于：包括底板（1）、翼墻（2）、u形消能墩（6）、弧形消能墩（11）；底板（1）的兩側分別連接有翼墻（2），u形消能墩（6）、弧形消能墩（11）貼合安裝在兩側翼墻（2）之間，弧形消能墩（11）安裝在底板（1）出流方向，弧形消能墩（11）前部設有前板（13），u形消能墩（6）安裝在前板（13）上且u形消能墩（6）的u形面朝向來流方向，u形消能墩（6）前端的兩側翼墻（2）之間安裝有第一消能發電裝置，u形消能墩（6）的上部設有凹槽，凹槽內安裝有第二消能發電裝置，弧形消能墩（11）的弧形面上設有第三消能發電裝置，第一消能發電裝置、第二消能發電裝置、第三消能發電裝置均穿過一側的翼墻（2）后與發電機（3）連接。

2.根據權利要求1所述的一種組合式消能發電溢洪道結構，其特征在于：所述第一消能發電裝置包括第一旋轉軸（5）及第一葉片（4），第一旋轉軸（5）一端嵌于一側的翼墻（2）內壁，另一端穿過另一側的翼墻（2）后與發電機（3）連接，兩側翼墻（2）之間的第一旋轉軸（5）上安裝有第一葉片（4）。

3.根據權利要求1所述的一種組合式消能發電溢洪道結構，其特征在于：所述第二消能發電裝置包括第二旋轉軸（8）及第二葉片（9），第二旋轉軸（8）一端嵌于一側的翼墻（2）內壁，另一端依次穿過凹槽兩側內壁及另一側翼墻（2）后與發電機（3）連接，凹槽內的第二旋轉軸（8）上安裝有第二葉片（9）。

4.根據權利要求1所述的一種組合式消能發電溢洪道結構，其特征在于：所述第三消能發電裝置包括第三旋轉軸（14）及金屬滾筒（10），第三旋轉軸（14）一端嵌于一側的翼墻（2）內壁，另一端穿過另一側的翼墻（2）后與發電機（3）連接，兩側翼墻（2）之間的第三旋轉軸（14）上安裝有金屬滾筒（10），金屬滾筒（10）沿弧形消能墩（11）外輪廓排列且接觸弧形消能墩（11）外輪廓表面。

5.根據權利要求1所述的一種組合式消能發電溢洪道結構，其特征在于：所述凹槽內部出流方向開有溢流槽（7）。

6.根據權利要求1所述的一種組合式消能發電溢洪道結構，其特征在于：所述弧形消能墩（11）底部貫穿開有泄流底槽（12）。

技術總結
本技術公開一種組合式消能發電溢洪道結構，屬于水利消能領域。底板的兩側分別連接有翼墻，U形消能墩、弧形消能墩貼合安裝在兩側翼墻之間，弧形消能墩安裝在底板出流方向，弧形消能墩前部設有前板，U形消能墩安裝在前板上且U形消能墩的U形面朝來流方向，U形消能墩前端的兩側翼墻之間安裝有第一消能發電裝置，U形消能墩的上部設有凹槽，凹槽內安裝有第二消能發電裝置，弧形消能墩的弧形面上設有第三消能發電裝置，第一消能發電裝置、第二消能發電裝置、第三消能發電裝置均穿過一側的翼墻后與發電機連接。本技術不僅減輕了水流的沖擊，防止對下游造成更大的危害，還能實現發電，充分利用能源，以達到能量消散和能源利用的效果。

技術研發人員：何智遠,魏海,唐保衡,鄭成明,李銳
受保護的技術使用者：昆明理工大學
技術研發日：20240925
技術公布日：2025/4/24